Техника - молодёжи 1956-07, страница 39

НЕВИДИМОЕ СТАНОВИТСЯ ЗРИМЫМ В СВЕТЕ НЕВИДИМЫХ ЛУЧЕЙ

«...Что можно увидеть с помощью люминесцентного освещения?»

Ученик 9-го класса А. РАКУТОВ, г. Орджоиииидзе

V_

П редставьте себе, что в желез-' ' нодорожную цистерну наполненную пятьюдесятью тоннами чистого спирта, попала одна капля нефти. Обнаружить следы ее обычными, химическими методами очень сложная задача. Однако существует способ, который позволяет легко устан вить даже такое, почти неуловимое загрязнение. Это делается с помощью люминесцентного ана за.

Еще в прошлом столетии было обнаружено, что под воздействием невидимых человеческим глазом ультрафиолетовых лучей многие вещества начинают испускать видимый свет различных оттенков. Это свечение, видимое в темноте, было названо люминесценцией, сущность которого заключается в том, что ультрафиолетовые лучи или другие исто ники энергии (электрический разряд, трение, нагревание) заставляют атомы «вс Нуждаться» Возбужденные атомы могут отдавать избыточную энергию возбуждения уже в виде излучения, в гринимаемого глазом.

Однако не все вещества обладают способностью люминесциро-Теория

Ультрафиолете ый микроскоп («МУФ-2») отличается от обычною тем. что у нею имеется специальный ультрафиолетовый осветитель, светофильтры, пропускающие ультрафиолетовые лучи с различной длиной волн. Оптическая система у этого микроскопа изготовлена из кварцевого стекла, которое хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи. Над микроскопом укреплено приспособление для фотографирования.

Г. КОЛПЕНСКИЯ, старший научный сотрудник Всесоюзного научно-исследовательского геологоразведочного нефтяного института

рокому применению в науке, технике, сельском хозяйстве медицине искусстве, товарове,Е нии

Для люминесцентных исследований необходим источник ультрафиолетовых лучей. Такими источниками могут быть солнечный свет, электрическая дуга, лампа накаливания больш й мощности или специальные ртутн -кварцевые лампы.

При исследованиях образцов горных пород геологи часто пользуются так называемым солнечным люми-нескопом, который весит всего 400 г. Однако для более сложных качественных и ко ич ственных исследований имеются специальные походные лаборатории, оснащенные иску ственными источниками ультрафиолетовых лучей.

При исследованиях мельчайших частичек люмин сцирующих веществ, встречающихся в горных породах применяются микроскопы с осветителями, излучающими уль рафи летовые лучи.

С УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМ» ЛУЧАМИ -НА ПОИСКИ УРАНА И НЕФТИ

виду ее сложности

/4

вать. теория люминесценции в

до сих пор недостаточно разработана. Поэтому мы еще не можем заранее предсказать, каким цветом и с какой интенсивностью будет люмин сцировать то или иное химическое вещество. Тем не менее большое количество опытов и н блюдений позволило подметить некоторые закономерности и использовать их для практических целей. Так, например, установлено, что интенсивность люминесценции пропорциональна концентрации вещества в растворе. Эта закономерность дает возможность определить новым методом количественное содержани вещества в каком-нибудь растворе: достаточно сравнить интенсивность его люминесценции с набором стандартных растворов — эталонов — этого же вещ ства, в < которых количество растворенного вещества заранее известно Цвет люминесценции становится другим даже при весьма незначительном изменении химического состава вещества, а также в зависимости от количественных соотн шений веществ, вх дящих в состав смеси. Поэтому по цвету можно сравнивать между собой различны вещества и судить об их сходстве или различии.

Высокая чувствительность и простота выполнения люминесцентных исследований открыли им путь к ши-

^ Многие вещества при освещении их ул рафиол тс ми лучами выглядят иначе, чем при рассмотрении в солнечном сеете.

Тан, например, больной картофель (1) при дневном сеете иногда трудно отличить от здорового (2), но стоит только осветить эти клубии ультрафиолетовыми лучв-ми, и вы сразу отличите больные от здоровых. У бо ь-иых (1а) обозначься очаги болезни: оттенои люминесценции у ннх будет иной, чем у здоровых (2а).

Подобным же путем легко отличить свежую рыбу (За) от несвежей (36). При дневном же свете степень свежести рыбы (3) определить очень трудно.

С помощью люминесцентного анализа можно легко отличить больную кукурузу (4 и 4а) от здоровой (7 и 7а), обнаружить нефть в породе (б и ба), увидеть вирапления урановой слюдки в иуске (5 и 5в), отличить тяжелую нефть от легкой (8 и 8а) и даже сделать видимыми трещины в металлических деталях (9 и 9в).

Ультрафиолетовые лучи с одинаковой легкостью позволяют обнаружневть и урановые руды и осуществлять проверку чистосортиостк семян. Портативные приборы, дающие такие лучи, изображены нв рисунках I, II и III.

Внизу слева дана схема внлючення ртутко-кварцевой лампы, справа — показан люминоскоп «ЛЮМ-1». Вверху слевв изображена походная люминесц тно-битумологи-ческая лаборатория с люминоскопом Л 2».

Особенно широко люминесц нт-ные методы стали применять за п следни годы при поисках и разведке урановых руд и нефти.

Большинство урановых минералов не люминесцирует. Но в некоторых урановых месторождениях происходят процессы окисления, в результате которых образуются люминесцирующие урановые минералы. Они обычно и указывают на присутствие урановых руд.

Люминесцентным исследованиям подвергают образцы, отобранные из буровых скважин, обнаженных выходов горных пород, осыпей у подножия гор, из речных наносов. В ночное время или в штольнях можно производить поиски, облучая ультрафиолетовыми лучами горные породы непосредственно на месте их естественного залегания. Для этой цели имеется небольшая ручная лампа «Полюс», питаемая от аккумулятора.

Урановые минералы при ■ лучении испускают зеленый, желтовато-зеленый отэнит, ураноспинит) или голубовато-зеленый (шрекингерит) свет.

При помощи люминесцентного метода может производиться также контроль за процессом обогащения фановых руд.

Разнообразно применение этого метода в нефтяной промышленности Нефть и родственные ей битуминозные вещества обладают способностью сильно люминес-цировать благодаря присутствию в них смолисто-асфальтеновых веществ. Цвет зависит от качества этих веществ и от их количественного соотнош ния Качественный состав нефти (битума) более четко обнаруживается, если ее сильно разбавить хлороформом или смесью спирта с бензолом и нанести каплю этого раствора на фильтровальную бумагу. Капля растек атся по бумаге и образует пятно. При ультрафиолетовом

б [учении легко заметить, что оно состоит из трех к н нтрических кругов Наружное кольцо образуется нефтяными маслами и люминесцирует голубым цветом, среднее кольцо составляется из нефтяных смол и лю-минес ирует желтым или оранжевым цветом. В центральном круге со редоточиваются асфальтены, которые люминесцируют коричневым или бурым цветом. По ширине колец мож: о судить о преобладании тех или иных веществ в нефти то-есть оценить ее качество.

Разработаны еще более точные методы, которые дают возможность определять количество смолисто-асфальте-новых веществ даже в том случае, если они составляют тыся ные доли процента от веса нефти или битума.

Люминесцентные методы используются и для поисков нефти в тех случаях когда залежи ее покрыты горными породами, проницаемыми для нефти.

В этом случае достаточно на кусочек горной породы, от ранной с поверхности земли или из неглубокой

33